Kinetic Studies on the Thermal Degradation of Ginsenosides in Ginseng Extract

Ginsenosides의 처리온도(處理溫度) 및 시간(時閭)에 따른 반응속도론적(反應速度論的) 연구(硏究)

Kinetic study for the thermal degradation of ginsenosides in ginseng extract was conducted. The results indicate that the thermal degradation followed first order kinetics and rate constants varied substantially depending on the types of ginsenosides and heat treatment temperatures. Activation energy calculated by Arrhenius plots ranged from 16.80 kcal/mole to 30.10 kcal/mole and $Q_{10}$ values ranged from 2.01 to 3.49. Correlation coefficients between the change of ginsenoside contents by thermal degradation and heat treatment temperature were $0.995{\sim}0.999$. The dependence on temperatures of the decomposition rate constant of total ginsenoside can be expressed as $k=4.574{\times}10^8$ exp(8898.8/T).

인삼제품제조용(人蔘製品製造用)엑기스의 숙성중(熟成中)에 일어나는 ginsenosides의 분해(分解)에 미치는 온도(溫度)의 영향(影響)을 구명(究明)하기 위하여 숙성온도(熟成溫度) 및 시간(時間)에 따른 ginsenosides의 함량변화(含量變化)로써 분해속도상수(分解速度常數) 및 반감기(牛減期)를 구(求)하였고 분해속도상수(分解速度常數)와 온도(溫度)에 대(對)한 Arrhenius plot에 의하여 활성화(活性化)에너지 및 $Q_{10}$ value를 구(求)하여 ginsenosides의 분해속도상수(分解速度常數)의 온도의존성(溫度依存性)에 대(對)한 관계식(關係式)을 설정(設定)하였다. 가. ginsenosides의 분해반응(分解反應)은 1차반응(次反應)을 나타냈으며 분해시(分解時)의 반감기(半減期)가 $100^{\circ}C$에서 34시간(時間), $90^{\circ}C$에서 70시간(時間), $80^{\circ}C$에서는 131시간(時間)이므로 ginsenosides의 함량변화(含量變化)만을 고려(考慮)한다면 $80^{\circ}C$이하(以下)의$70^{\circ}C$ 부근에서 숙성(熟成)함이 바람직하다. 나. 숙성중(熟成中)에 ginsenoside-Re가 감소(減少)하는 대신 $ginsenoside-Rg_2$가 증가(增加)하고 $ginsenoside-Rg_1$이 감소(減少)하는 대신 $ginsenoside-Rh_1$이 증가(增加)하므로 ginsenosides의 상호변환관계(相互變換關係)가 인정(認定)되었다. 다. ginsenosides의 분해시(分解時)의 온도상화(速度常數)가 $80^{\circ}C$에서 $5.30{\times}10^{-3}\;hr^{-1}$, $90^{\circ}C$에서 $9.90{\times}10^{-3}\;hr^{-1}$, 100"C에서는 $20.50{\times}10^{-3}\;hr^{-1}$으로서 숙성온도(熟成溫度)가 $10^{\circ}C$높아질 때마다 분해속도상수(分解速度常數)가 약(約) 2배(培) 증가(增加)하였고 또 $Q_{10}$ value도 $2.01{\sim}3.49$로서 숙성온도(熟成溫度)가 높아질수록 ginsenosides는 상대적(相對的)으로 불안정(不安定)하였다. 라. ginsenosides분해시(分解時)의 활성화(活性化)에너지 ($E_a$)는 $16.8{\sim}30.1$ kcal/mole의 범위 안에 있으며 ginsenoside-Re 및 $-Rg_1$이 $ginsenoside-Rb_1,\;-Rb_2$, -Rc 및 -Rd 보다 훨씬 높으므로 troil saponin이 diol saponin보다 온도(溫度)의 영향(影響)을 더 많이 받고 있었다. 마. total ginsenosides의 분해반응시(分解反應時)의 활성화(活性化)에너지($E_a$)는 17.7kcal/mole이었고 분해속도상수(分解速度常數)의 온도의존성(溫度依存性)은 $k=4.574{\times}10^8{\exp}(-8898.8/T)$의 관계식(關係式)으로 표시(表示)할 수 있다